核内構造を介した神経特異的遺伝子クラスターの共制御発現機構

通过核结构共同调节神经元特异性基因簇的表达机制

基本信息

批准号：
21K06122
负责人：
宮地まり
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Okayama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

DNAトポイソメラーゼ (トポ )IIβはDNAの高次構造を変換する酵素で，私たちはトポIIβが一群の神経特異的遺伝子の発現を誘導，または抑制することを明らかにした.本研究では，トポIIβとゲノム上で共局在する因子であるhnRNP-U, CTCFに着目し，トポIIβによる神経特異的遺伝子の発現制御機構を明らかにすることを目的とする.トポIIβ，hnRNP-U，CTCFは，いずれもDNAにもRNAにも結合する活性がある. hnRNP-Uは，試験管内で，AT-richなS/MAR DNAに選択的に結合し，その結合にはN末に存在するSAPドメインが重要と考えられてきた．我々はhnRNP-U欠失変異体を用いてS/MAR DNA 結合活性を解析してC末に存在するRGドメインがS/MAR DNA 結合活性に重要であること，RGドメイン自体にS/MAR DNA結合活性があることを明らかにした．また，AT-rich DNAのminor grooveを認識するNetropsinが RGドメインのS/MAR DNA結合を選択的に阻害することから，RGドメインがAT-rich DNAのminor grooveを認識していることを明らかにした．RGドメインはRNA結合領域を含むことから，hnRNP-UのS/MAR DNA結合活性に対するRNAの効果を検証し，RNAが量依存的にhnRNP-UのS/MAR DNA結合活性を阻害することを明らかにした．細胞核内では，DNA,RNAが液―液相分離により機能的に分画されていることが予想されている．hnRNP-UのDNA/RNA結合活性がその制御に関わる可能性が示唆された(論文値投稿中)．

DNA拓扑异构酶(Topo)IIβ是一种转换DNA高阶结构的酶，我们发现TopoIIβ可以诱导或抑制一组神经特异性基因的表达，我们关注的是hnRNP-U和CTCF。基因组上的共定位因子，并阐明了拓扑 IIβ 调节神经元特异性基因表达的机制。 Topo IIβ、hnRNP-U 和 CTCF 均具有结合 DNA 和 RNA 的活性。 hnRNP-U 在体外与富含 AT 的 S/MAR DNA 结合，并且 SAP 结构域存在于 N 末端。被认为对于这种结合很重要。我们使用hnRNP-U缺失突变体分析了S/MAR DNA结合活性，发现存在于C末端的RG结构域对于S/MAR DNA结合活性很重要，表明存在结合活性。此外，识别富含 AT 的 DNA 的小沟的 Netropsin 选择性抑制 RG 结构域的 S/MAR DNA 结合，表明 RG 结构域识别富含 AT 的 DNA 的小沟。由于RG结构域含有RNA结合区，我们验证了RNA对hnRNP-U的S/MAR DNA结合活性的影响，并证明RNA在一定剂量下抑制hnRNP-U的S/MAR DNA结合活性- 依赖的方式被揭示。据预测，在细胞核内，DNA 和 RNA 通过液-液相分离进行功能性分级。有人提出hnRNP-U的DNA/RNA结合活性可能参与其调控（论文值目前正在提交）。

项目成果

期刊论文数量（7）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

ATM suppresses c-Myc overexpression in the mammary epithelium in response to estrogen

ATM 抑制乳腺上皮细胞对雌激素的反应而过度表达 c-Myc

DOI：
10.1016/j.celrep.2022.111909
发表时间：
2022-12-30
期刊：
Cell reports
影响因子：
8.8
作者：
R. Najnin;Md Rasel Al Mahmud;Md. Maminur Rahman;S. Takeda;H. Sasanuma;Hisashi Tanaka;Y. Murakawa;N. Shimizu;S. Akter;M. Takagi;T. Sunada;S. Akamatsu;Gang He;J. Itou;M. Toi;Mary Miyaji;K. Tsutsui;S. Keeney;Shintaro Yamada
通讯作者：
Shintaro Yamada

A modified Tet-ON system minimizing leaky expression for cell-type specific gene induction in medaka fish

改良的 Tet-ON 系统可最大限度地减少青鳉鱼细胞类型特异性基因诱导的渗漏表达

DOI：
10.1111/dgd.12743
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
2.5
作者：
Hosoya O; Chung M; Ansai S; Takeuchi H*; Miyaji M*
通讯作者：
Miyaji M*

ATM suppresses c-Myc overexpression in the mammary epithelium in response to estrogen

ATM 抑制乳腺上皮细胞对雌激素的反应而过度表达 c-Myc

DOI：
10.1016/j.celrep.2022.111909
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
8.8
作者：
Najnin Rifat Ara;Al Mahmud Md Rasel;Rahman Md Maminur;Takeda Shunichi;Sasanuma Hiroyuki;Tanaka Hisashi;Murakawa Yasuhiro;Shimizu Naoto;Akter Salma;Takagi Masatoshi;Sunada Takuro;Akamatsu Shusuke;He Gang;Itou Junji;Toi Masakazu;Miyaji Mary;Tsutsui Kimiko M
通讯作者：
Tsutsui Kimiko M

mRNAの制御機構の解明と治療薬・ワクチンへの活用

阐明mRNA的控制机制及其在治疗药物和疫苗中的应用